Facebook将训练机器人倒垃圾和装洗碗机
Facebook在2021年夏季宣布了公司在实现所谓“embodied AI”（具身人工智能）目标道路上的新进展——这项技术未来将使机器人能够完成日常任务，例如把食物放入冰箱或倒垃圾。
公司推出了Habitat 2.0——栖息环境模拟平台的更新版本，它让研究人员能够在虚拟环境中以高速训练机器人，这些环境能够以最高精度还原机器人在日常场景（例如厨房或客厅）中可能遇到的细微细节。
让机器人在Habitat模拟的虚拟环境中自由移动，研究人员相比在真实环境中训练，能明显节省资金和时间。Facebook希望该平台能加速开发辅助机器人的进程，帮助人们处理家务。
多年来，Facebook一直致力于推进“embodied AI”，专注于训练通用机器人，使其能够在现实世界中与人类共同移动，应对未知环境或途中遇到的意外物体。
这意味着家用机器人可以按指令把物品拿给主人，并装载洗碗机。此外，这也将为更重要的技术打开大门，例如帮助视障人士在户外行走的导盲机器人。要让机器在现实世界中完成有用的任务，就必须让它们在数百种不同的真实环境中积累经验——地上散落着儿童玩具，地毯角落翻卷起来。
正是在这里，模拟可能改变游戏规则。Facebook的科学家认为，与其将实体机器人在不同公寓、住宅和办公室之间搬来搬去，耗费数月乃至数年时间，更为务实的方法是让人工智能在虚拟环境中训练，以加快学习速度。两年前，公司推出了Habitat的第一版，其中包括Replica数据集——由18个空间的3D扫描组成的合集（从办公室会议室到两层住宅）。
Replica是一个超写实的场景库，展现了每个地点的许多细微之处——从镜面反射到地毯纹理。然而，这是一个静态数据集，这意味着机器人可以在虚拟空间中移动，却无法与任何物体互动。
推出Habitat 2.0后，公司开始着手解决这一问题。现在，机器人不仅可以在新平台的虚拟环境中移动，还能与在普通厨房、餐厅或其他人类使用的空间中可能找到的物体互动。
“借助这一新数据集和平台，AI研究人员可以超越仅在静态三维环境中创建虚拟智能体的阶段，逐步迈向能够轻松可靠地完成实用任务的机器人，例如放入冰箱、装载洗碗机或按指令递送物品”
Replica还获得了名为ReplicaCAD的更新，支持物体的移动与操控。ReplicaCAD是3D艺术家耗时900多个小时的成果，他们创建了111个独特的居住空间布局，包括92件物品。特别注重物品的材质构成、几何形状和表面质感，以及物品是否具备特殊机制，例如冰箱门的开合。
艺术家们还原了厨房用具、书籍和家具等逼真的杂乱场景。该平台仍远未完美：例如，ReplicaCAD不支持液体、布料和绳索等非刚性动力学，也不包括声音和触觉识别。尽管如此，Habitat 2.0仍允许机器人在虚拟环境中完成多项任务，从摆放餐桌、清理冰箱、打扫房屋到其他日常家务。
Facebook并不是唯一关注“embodied AI”虚拟模拟的公司。例如，2021年，西雅图的艾伦研究所发布了ManipulaTHOR——一只复杂的虚拟机器人手，能够在100多个模拟环境中操控物体。不过，Facebook在这场竞争中可能占得更多优势，因为Habitat 2.0的速度是目前研究人员可用的大多数3D模拟器的两倍。
“这样的速度大幅缩短了时间，使研究人员能够在短短两天内完成通常需要六个多月的实验。缩短实验时间将让研究人员更快、更频繁地验证新想法，从而完成更多模拟，并为该领域取得更大进展铺平道路”
Facebook的研究团队在Habitat充分发挥潜力之前仍有很长的路要走。速度当然总能提升，但还有另一项关键任务——把不同的事物连接起来。尽管如今可以训练机器人掌握单项技能，例如收集、安装或打开抽屉，但仍需教会它们如何完成其中许多任务并将其串联起来，而不累积误差，这依然极大地限制了该技术的实用性。
Facebook还致力于扩展ReplicaCAD，纳入更多反映不同文化和物体类型的居住空间。为此，该公司向第三方3D资源开放了Habitat，并宣布与空间数据公司Matterport建立合作伙伴关系。
